怎么在c++中獲取系統(tǒng)時(shí)間

今天就跟大家聊聊有關(guān)怎么在c++中獲取系統(tǒng)時(shí)間，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

Coordinated Universal Time（UTC）：

     協(xié)調(diào)世界時(shí)，又稱為世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，也就是大家所熟知的格林威治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（Greenwich Mean Time，GMT）。比如，中國(guó)內(nèi)地的時(shí)間與UTC的時(shí)差為+8，也就是UTC+8。美國(guó)是UTC-5。

Calendar Time：
   日歷時(shí)間，是用“從一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)到此時(shí)的時(shí)間經(jīng)過(guò)的秒數(shù)”來(lái)表示的時(shí)間。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)對(duì)不同的編譯器來(lái)說(shuō)會(huì)有所不同，但對(duì)一個(gè)編譯系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)是不變的，該編譯系統(tǒng)中的時(shí)間對(duì)應(yīng)的日歷時(shí)間都通過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)來(lái)衡量，所以可以說(shuō)日歷時(shí)間是“相對(duì)時(shí)間”，但是無(wú)論你在哪一個(gè)時(shí)區(qū)，在同一時(shí)刻對(duì)同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)來(lái)說(shuō)，日歷時(shí)間都是一樣的。

epoch：時(shí)間點(diǎn)。
          時(shí)間點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)C/C++中是一個(gè)整數(shù)，它用此時(shí)的時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)相差的秒數(shù)（即日歷時(shí)間）來(lái)表示。

clock tick：
     時(shí)鐘計(jì)時(shí)單元（而不把它叫做時(shí)鐘滴答次數(shù)），一個(gè)時(shí)鐘計(jì)時(shí)單元的時(shí)間長(zhǎng)短是由CPU控制的。一個(gè)clock tick不是CPU的一個(gè)時(shí)鐘周期，而是C/C++的一個(gè)基本計(jì)時(shí)單位。

     我們可以使用ANSI標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的time.h頭文件。這個(gè)頭文件中定義的時(shí)間和日期所使用的方法，無(wú)論是在結(jié)構(gòu)定義，還是命名，都具有明顯的C語(yǔ)言風(fēng)格。下面，我將說(shuō)明在C/C++中怎樣使用日期的時(shí)間功能。

1、計(jì)時(shí) C/C++中的計(jì)時(shí)函數(shù)是clock()

而與其相關(guān)的數(shù)據(jù)類型是clock_t。在MSDN中，查得對(duì)clock函數(shù)定義如下：

   clock_t clock( void );

  這個(gè)函數(shù)返回從“開(kāi)啟這個(gè)程序進(jìn)程”到“程序中調(diào)用clock()函數(shù)”時(shí) 之間的CPU時(shí)鐘計(jì)時(shí)單元（clock tick）數(shù)，在MSDN中稱之為掛鐘時(shí)間（wall-clock）。其中clock_t是用來(lái) 保存時(shí)間的數(shù)據(jù)類型，在time.h文件中，我們可以找到對(duì)它的定義：

#ifndef _CLOCK_T_DEFINED
typedef long clock_t; 
#define _CLOCK_T_DEFINED 
#endif

很明顯，clock_t是一個(gè)長(zhǎng)整形數(shù)。在time.h文件中，還定義了一個(gè)常量CLOCKS_PER_SEC，它用來(lái)表示一秒鐘會(huì)有多少個(gè)時(shí)鐘計(jì)時(shí)單元，其定義如下：

#define CLOCKS_PER_SEC ((clock_t)1000)

可以看到可以看到每過(guò)千分之一秒（1毫秒）， 調(diào)用clock（）函數(shù)返回的值就加1。下面舉個(gè)例子，你可以使用公式 clock()/CLOCKS_PER_SEC來(lái)計(jì)算一個(gè)進(jìn)程自身的運(yùn)行時(shí)間：

 void elapsed_time()
 { 
  printf("Elapsed time:%u secs./n",clock()/CLOCKS_PER_SEC);
 }

當(dāng)然，你也可以用clock函數(shù)來(lái)計(jì)算你的機(jī)器運(yùn)行一個(gè)循環(huán)或者處理其它事件到底花了多少時(shí)間：

＃i nclude “stdio.h” 
＃i nclude “stdlib.h” 
＃i nclude “time.h” 
int main( void )
 {
 long i = 10000000L; 
 clock_t start, finish; 
 double duration;
 printf( "Time to do %ld empty loops is ", i );
 start = clock(); while( i-- ) ; 
 finish = clock();
 duration = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC;
 printf( "%f seconds/n", duration ); 
 system("pause"); 
}

在筆者的機(jī)器上，運(yùn)行結(jié)果如下：

Time to do 10000000 empty loops is 0.03000 seconds 

上面我們看到時(shí)鐘計(jì)時(shí)單元的長(zhǎng)度為1毫秒，那么計(jì)時(shí)的精度也為1毫秒，那么我們可不可以通過(guò)改變CLOCKS_PER_SEC的定義，通過(guò)把它定義的大一些，從而使計(jì)時(shí)精度更高呢？通過(guò)嘗試，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣是不行的。在標(biāo)準(zhǔn)C/C++中，最小的計(jì)時(shí)單位是一毫秒。

2、與日期和時(shí)間相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

在標(biāo)準(zhǔn)C/C++中，我們可通過(guò)tm結(jié)構(gòu)來(lái)獲得日期和時(shí)間。

tm結(jié)構(gòu)在time.h中的定義如下：

#ifndef _TM_DEFINED 
struct tm 
{ int tm_sec; 
 int tm_min; 
 int tm_hour; 
 int tm_mday;
 int tm_mon; 
 int tm_year; 
 int tm_wday;
 int tm_yday;
 int tm_isdst;
}; 
#define _TM_DEFINED
#endif

ANSI C標(biāo)準(zhǔn)稱使用tm結(jié)構(gòu)的這種時(shí)間表示為分解時(shí)間(broken-down time)。而日歷時(shí)間（Calendar Time）是通過(guò)time_t數(shù)據(jù)類型來(lái)表示的，用time_t表示的時(shí)間（日歷時(shí)間）是從一個(gè)時(shí)間點(diǎn)（例如：1970年1月1日0時(shí)0分0秒）到此時(shí)的秒數(shù)。在time.h中，我們也可以看到time_t是一個(gè)長(zhǎng)整型數(shù)：

 #ifndef _TIME_T_DEFINED 
 typedef long time_t;
 #define _TIME_T_DEFINED
 #endif

大家可能會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)：既然time_t實(shí)際上是長(zhǎng)整型，到未來(lái)的某一天，從一個(gè)時(shí)間點(diǎn)（一般是1970年1月1日0時(shí)0分0秒）到那時(shí)的秒數(shù)（即日歷時(shí)間）超出了長(zhǎng)整形所能表示的數(shù)的范圍怎么辦？對(duì)time_t數(shù)據(jù)類型的值來(lái)說(shuō)，它所表示的時(shí)間不能晚于2038年1月18日19時(shí)14分07秒。 為了能夠表示更久遠(yuǎn)的時(shí)間，一些編譯器廠商引入了64位甚至更長(zhǎng)的整形數(shù)來(lái)保存日歷時(shí)間。比如微軟在Visual C++中采用了__time64_t數(shù)據(jù)類型來(lái)保存日歷時(shí)間，并通過(guò)_time64()函數(shù)來(lái)獲得日歷時(shí)間（而不是通過(guò)使用32位字的time()函數(shù)），這樣就可以通過(guò)該數(shù)據(jù)類型保存3001年1月1日0時(shí)0分0秒（不包括該時(shí)間點(diǎn)）之前的時(shí)間。

在time.h頭文件中，我們還可以看到一些函數(shù)，它們都是以time_t為參數(shù)類型或返回值類型的函數(shù)：

 double difftime(time_t time1, time_t time0); 
 time_t mktime(struct tm * timeptr); 
 time_t time(time_t * timer); 
 char * asctime(const struct tm * timeptr);
 char * ctime(const time_t *timer);

此外，time.h還提供了兩種不同的函數(shù)將日歷時(shí)間（一個(gè)用time_t表示的整數(shù)）轉(zhuǎn)換為我們平時(shí)看到的把年月日時(shí)分秒分開(kāi)顯示的時(shí)間格式tm：

struct tm * gmtime(const time_t *timer); 
struct tm * localtime(const time_t * timer);

通過(guò)查閱MSDN，我們可以知道Microsoft C/C++ 7.0中時(shí)間點(diǎn)的值（time_t對(duì)象的值）是從1899年12月31日0時(shí)0分0秒到該時(shí)間點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的秒數(shù)，而其它各種版本的Microsoft C/C++和所有不同版本的Visual C++都是計(jì)算的從1970年1月1日0時(shí)0分0秒到該時(shí)間點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的秒數(shù)。

3、與日期和時(shí)間相關(guān)的函數(shù)及應(yīng)用

在本節(jié)，我將向大家展示怎樣利用time.h中聲明的函數(shù)對(duì)時(shí)間進(jìn)行操作。 這些操作包括取當(dāng)前時(shí)間、算時(shí)間間隔、以不同的形式顯示時(shí)間等內(nèi)容。

3.1 獲得日歷時(shí)間

    我們可以通過(guò)time()函數(shù)來(lái)獲得日歷時(shí)間（Calendar Time），其原型為：time_t time(time_t * timer);  如果你已經(jīng)聲明了參數(shù)timer，你可以從參數(shù)timer返回現(xiàn)在的日歷時(shí)間，同時(shí)也可以通過(guò)返回值返回現(xiàn)在的日歷時(shí)間，即從一個(gè)時(shí)間點(diǎn)（例如：1970 年1月1日0時(shí)0分0秒）到現(xiàn)在此時(shí)的秒數(shù)。如果參數(shù)為空（NULL），函數(shù)將只通過(guò)返回值返回現(xiàn)在的日歷時(shí)間，比如下面這個(gè)例子用來(lái)顯示當(dāng)前的日歷時(shí)間：

＃include "time.h"
include "stdio.h" 
int main(void)
{
 struct tm *ptr; 
 time_t lt;
 lt =time(NULL);
 printf("The Calendar Time now is %d/n",lt); 
 return 0; 
}

運(yùn)行的結(jié)果與當(dāng)時(shí)的時(shí)間有關(guān)，我當(dāng)時(shí)運(yùn)行的結(jié)果是：The Calendar Time now is 1122707619其中1122707619就是我運(yùn)行程序時(shí)的日歷時(shí)間。即從1970年1月1日0時(shí)0分0秒到此時(shí)的秒數(shù)。

3.2 獲得日期和時(shí)間

這里說(shuō)的日期和時(shí)間就是我們平時(shí)所說(shuō)的年、月、日、時(shí)、分、秒等信息。 從第2節(jié)我們已經(jīng)知道這些信息都保存在一個(gè)名為tm的結(jié)構(gòu)體中，那么如何將一個(gè)日歷時(shí)間保存為一個(gè)tm結(jié)構(gòu)的對(duì)象呢？其中可以使用的函數(shù)是gmtime()和localtime()， 這兩個(gè)函數(shù)的原型為：

 struct tm * gmtime(const time_t *timer); 
 struct tm * localtime(const time_t * timer);

其中g(shù)mtime()函數(shù)是將日歷時(shí)間轉(zhuǎn)化為世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（即格林尼治時(shí)間），并返回一個(gè)tm結(jié)構(gòu)體來(lái)保存這個(gè)時(shí)間，而localtime()函數(shù)是將日歷時(shí)間轉(zhuǎn)化為本地時(shí)間。比如現(xiàn)在用gmtime()函數(shù)獲得的世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是2005年7月30日7點(diǎn)18分20秒，那么我用localtime()函數(shù)在中國(guó)地區(qū)獲得的本地時(shí)間會(huì)比時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間晚8個(gè)小時(shí)，即2005年7月30日15點(diǎn)18分20秒。下面是個(gè)例子：

＃include "time.h" 
＃include "stdio.h" 
int main(void)
 {
 struct tm *local;
 time_t t; 
 t=time(NULL);
 local=localtime(&t);
 printf("Local hour is: %d/n",local->tm_hour);
 local=gmtime(&t);
 printf("UTC hour is: %d/n",local->tm_hour);
 return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果是： Local hour is: 15 UTC hour is: 7 

3.3 固定的時(shí)間格式

   我們可以通過(guò)asctime()函數(shù)和ctime()函數(shù)將時(shí)間以固定的格式顯示出來(lái)，兩者的返回值都是char*型的字符串。返回的時(shí)間格式為：星期幾 月份 日期 時(shí):分:秒年/n/0 例如：Wed Jan 02 02:03:55 1980/n/0 其中/n是一個(gè)換行符，/0是一個(gè)空字符，表示字符串結(jié)束。下面是兩個(gè)函數(shù)的原型：

 char * asctime(const struct tm * timeptr); 
 char * ctime(const time_t *timer);

   其中asctime()函數(shù)是通過(guò)tm結(jié)構(gòu)來(lái)生成具有固定格式的保存時(shí)間信息的字符串，而ctime()是通過(guò)日歷時(shí)間來(lái)生成時(shí)間字符串。這樣的話，asctime（）函數(shù)只是把tm結(jié)構(gòu)對(duì)象中的各個(gè)域填到時(shí)間字符串的相應(yīng)位置就行了，而ctime（）函數(shù)需要先參照本地的時(shí)間設(shè)置，把日歷時(shí)間轉(zhuǎn)化為本地時(shí)間，然后再生成格式化后的字符串。在下面，如果lt是一個(gè)非空的time_t變量的話，那么： printf(ctime(<)); 等價(jià)于： struct tm *ptr; ptr=localtime(<); printf(asctime(ptr));那么，下面這個(gè)程序的兩條printf語(yǔ)句輸出的結(jié)果就是不同的了（除非你將本地時(shí)區(qū)設(shè)為世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間所在的時(shí)區(qū)）：

＃include "time.h" 
＃include "stdio.h"
int main(void) 
{ struct tm *ptr;
 time_t lt; 
 lt =time(NULL);
 ptr=gmtime(<); 
 printf(asctime(ptr));
 printf(ctime(<));
 return 0; 
}

運(yùn)行結(jié)果： Sat Jul 30 08:43:03 2005 Sat Jul 30 16:43:03 2005 3.4 自定義時(shí)間格式

3.3 自定義時(shí)間格式

我們可以使用strftime（）函數(shù)將時(shí)間格式化為我們想要的格式。它的原型如下： 

 size_t strftime( char *strDest, size_t maxsize, const char *format, const struct tm *timeptr );

我們可以根據(jù)format指向字符串中格式命令把timeptr中保存的時(shí)間信息放在strDest指向的字符串中，最多向strDest中存放 maxsize個(gè)字符。該函數(shù)返回向strDest指向的字符串中放置的字符數(shù)。函數(shù)strftime()的操作有些類似于sprintf()：識(shí)別以百分號(hào)(%)開(kāi)始的格式命令集合，格式化輸出結(jié)果放在一個(gè)字符串中。格式化命令說(shuō)明串strDest中各種日期和時(shí)間信息的確切表示方法。

格式串中的其他字符原樣放進(jìn)串中。格式命令列在下面，它們是區(qū)分大小寫(xiě)的。

%a 星期幾的簡(jiǎn)寫(xiě) %A 星期幾的全稱

%b 月分的簡(jiǎn)寫(xiě) %B 月份的全稱

%c 標(biāo)準(zhǔn)的日期的時(shí)間串 %C 年份的后兩位數(shù)字

%d 十進(jìn)制表示的每月的第幾天 %D 月/天/年

%e 在兩字符域中，十進(jìn)制表示的每月的第幾天

%F 年-月-日 %g 年份的后兩位數(shù)字，使用基于周的年

%G 年分，使用基于周的年 %h 簡(jiǎn)寫(xiě)的月份名

%H 24小時(shí)制的小時(shí) %I 12小時(shí)制的小時(shí)

%j 十進(jìn)制表示的每年的第幾天

%m 十進(jìn)制表示的月份 %M 十時(shí)制表示的分鐘數(shù)

%n 新行符 %p 本地的AM或PM的等價(jià)顯示

%r 12小時(shí)的時(shí)間 %R 顯示小時(shí)和分鐘：hh:mm

%S 十進(jìn)制的秒數(shù) %t 水平制表符 %T 顯示時(shí)分秒：hh:mm:ss

%u 每周的第幾天，星期一為第一天 （值從0到6，星期一為0）

%U 第年的第幾周，把星期日做為第一天（值從0到53）

%V 每 年的第幾周，使用基于周的年

%w 十進(jìn)制表示的星期幾（值從0到6，星期天為0） %W 每年的第幾周，把星期一做為第一天（值從0到53）

%x 標(biāo)準(zhǔn)的日期串 %X 標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間串

%y 不帶世紀(jì)的十進(jìn)制年份（值從0到99） %Y 帶世紀(jì)部分的十制年份

%z，%Z 時(shí)區(qū)名稱，如果不能得到時(shí)區(qū)名稱則返回空字符。

%% 百分號(hào)如果想顯示現(xiàn)在是幾點(diǎn)了，并以12小時(shí)制顯示，就象下面這段程序：

＃include “time.h” 
＃include “stdio.h” 
int main(void) 
{
 struct tm *ptr;
 time_t lt;
 char str[80];
 lt=time(NULL);
 ptr=localtime(<);
 strftime(str,100,"It is now %I %p",ptr);
 printf(str);
 return 0;
}

其運(yùn)行結(jié)果為： It is now 4PM 而下面的程序則顯示當(dāng)前的完整日期：      

＃include 
＃include
 void main( void ) 
 {
 struct tm *newtime;
 char tmpbuf[128];
 time_t lt1;
 time( <1 ); 
 newtime=localtime(<1); 
 strftime( tmpbuf, 128, "Today is %A, day %d of %B in the year %Y./n", newtime); 
  printf(tmpbuf);
}

運(yùn)行結(jié)果： Today is Saturday, day 30 of July in the year 2005.

3.5 計(jì)算持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)度

有時(shí)候在實(shí)際應(yīng)用中要計(jì)算一個(gè)事件持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)度，比如計(jì)算打字速度。在第1節(jié)計(jì)時(shí)部分中，我已經(jīng)用clock函數(shù)舉了一個(gè)例子。Clock()函數(shù)可以精確到毫秒級(jí)。同時(shí)，我們也可以使用difftime()函數(shù)，但它只能精確到秒。該函數(shù)的定義如下：

double difftime(time_t time1, time_t time0);

雖然該函數(shù)返回的以秒計(jì)算的時(shí)間間隔是double類型的，但這并不說(shuō)明該時(shí)間具有同double一樣的精確度，這是由它的參數(shù)覺(jué)得的（time_t是以秒為單位計(jì)算的）。比如下面一段程序：

＃include “time.h” 
＃include “stdio.h”
＃include “stdlib.h” 
int main(void) 
{
 time_t start,end; 
 start = time(NULL);
 system("pause");
 end = time(NULL); 
 printf("The pause used %f seconds./n",difftime(end,start));
 //<- system("pause");
 return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果為：請(qǐng)按任意鍵繼續(xù). . . The pause used 2.000000 seconds. 請(qǐng)按任意鍵繼續(xù). . .

可以想像，暫停的時(shí)間并不那么巧是整整2秒鐘。其實(shí)，你將上面程序的帶有“//<-”注釋的一行用下面的一行代碼替換： printf("The pause used %f seconds./n",end-start); 其運(yùn)行結(jié)果是一樣的。3.6 分解時(shí)間轉(zhuǎn)化為日歷時(shí)間
這里說(shuō)的分解時(shí)間就是以年、月、日、時(shí)、分、秒等分量保存的時(shí)間結(jié)構(gòu)，在C/C++中是tm結(jié)構(gòu)。我們可以使用mktime（）函數(shù)將用tm結(jié)構(gòu)表示的時(shí)間轉(zhuǎn)化為日歷時(shí)間。其函數(shù)原型如下：

time_t mktime(struct tm * timeptr);

其返回值就是轉(zhuǎn)化后的日歷時(shí)間。這樣我們就可以先制定一個(gè)分解時(shí)間，然后對(duì)這個(gè)時(shí)間進(jìn)行操作了，下面的例子可以計(jì)算出1997年7月1日是星期幾：

＃include "time.h"
＃include "stdio.h"
＃include "stdlib.h" 
int main(void)
{
 struct tm t;
 time_t t_of_day;
 t.tm_year=1997-1900;
 t.tm_mon=6;
 t.tm_mday=1; 
 t.tm_hour=0;
 t.tm_min=0; 
 t.tm_sec=1;
 t.tm_isdst=0;
 t_of_day=mktime(&t);
 printf(ctime(&t_of_day)); 
 return 0; 
}

運(yùn)行結(jié)果： Tue Jul 01 00:00:01 1997

看完上述內(nèi)容，你們對(duì)怎么在c++中獲取系統(tǒng)時(shí)間有進(jìn)一步的了解嗎？如果還想了解更多知識(shí)或者相關(guān)內(nèi)容，請(qǐng)關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝大家的支持。